4.5 Colisiones
4.5.1 Colisiones elásticas
Hay dos tipos de colisiones con las que debe familiarizarse. El primero es
una colisión elástica. Esto es cuando los objetos chocan sin deformación
permanente y sin generar calor. Piense en una banda elástica: puede estirarla y
tirar de ella todo lo que quiera, pero una vez que la suelta, vuelve a su forma y
tamaño originales. Lo mismo es cierto para las colisiones elásticas: los objetos
salen ilesos de la colisión, como si nunca hubieran chocado.
Los objetos que chocan en una colisión elástica transfieren impulso si viajan en
la misma dirección, pero cuando viajan en direcciones opuestas, rebotarán
cuando se encuentren. Puede intentar esto en casa dejando caer una pelota que
rebota en el suelo. Cuando golpea el suelo, rebota en el aire con el mismo
impulso que antes. Las colisiones perfectamente elásticas son un poco ideales.
Figura: 4.5.1 Colisiones elásticas ibretexts. (2022, 2 noviembre). 4.5: Colisiones
elásticas en una dimensión. Libretes Español.
4.5.2 Colisiones inelásticas
El otro tipo de colisión que puede ocurrir es una colisión inelástica. Esto es cuando
los objetos se deforman o se pegan. El momento aún se conserva en estas
situaciones, pero esta vez los objetos no escapan ilesos de la colisión. Y a
diferencia de las colisiones elásticas, las colisiones inelásticas emiten bastante
calor cuando los dos objetos se juntan.
Las colisiones inelásticas ocurren todo el tiempo entre autos en la carretera.
Durante una colisión frontal, dos autos se juntan desde direcciones opuestas y
ambos autos tienen un cambio en el impulso porque se detienen. Sin embargo,
debido a que los autos viajaban en direcciones opuestas, el impulso del sistema
es el mismo antes y después de la colisión.
Figura: 4.5.2 Colisiones Inelásticas ibretexts. (2022b, noviembre 2). 4.6:
Colisiones inelásticas en una dimensión. LibreTexts español.
4.5.3 Principio de conservación de la energía cinética
El principio de conservación de la energía establece que la energía total de un
sistema aislado se mantiene constante a lo largo del tiempo, aunque pueda
transformarse de una forma a otra. Este teorema es uno de los pilares de la física
clásica y se aplica tanto en la mecánica como en otros campos como la
termodinámica.
Por ejemplo, imaginemos un péndulo que oscila de un lado a otro. En el punto más
alto de su trayectoria, toda la energía del sistema es potencial, es decir, está
almacenada en la posición elevada del péndulo. A medida que el péndulo
desciende, esa energía potencial se convierte en energía cinética, que es la energía
asociada al movimiento. En el punto más bajo de su recorrido, toda la energía es
cinética. Sin embargo, la energía total (potencial + cinética) se mantiene constante,
salvo por pérdidas debido a la fricción o la resistencia del aire.
Figura: 4.5.3 Principio de conservación de la energía cinética
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